Псевдоожижение локальное

В чисто механических процессах горизонтальной транспортировки твердого материала высота слоя обычно минимальна — 50—200 мм. Относительно низки (в пределе — ниже критической) и рабочие скорости. Однако в этих случаях особой равномерности псевдоожижения (локальной или же по сечению аппарата в целом) обычно не требуется, но необходимо его хорошее стека-пие по обычно слегка наклонной решетке. Различные решетки сложной конфигурации в этом случае очевидно нежелательны, лучше всего использовать пористые материалы (особенно при нормальных температурах и неагрессивных средах) с относительно большим живым сечением —5—30% и малым гидравлическим сопротивлением—1—2% сопротивления слоя. [c.239]

Следует отметить, что во всех случаях теоретическое рассмотрение связано со значительными упрощениями реа.чьной картины и поэтому существенным является экспериментальное исследование условий движения пузыря, его форма, размеры, зависимость параметров от характеристик аппарата, твёрдой диспергированной азы и режима псевдоожижения, локальные распределения давления и порозности вокруг пузыря. [c.65]

При неоднородном псевдоожижении локальные значения е и величины Ор могут быть пока определены только в результате экспериментов. [c.112]

При регенерации в псевдоожиженном слое катализатора прак — ТГ чески устраняется возможность локальных перегревов, что позволяет проводить регенерацию при более высоких температурах, тем самым ввести в реактор более высокопотенциальное тепло и, при необходимости, сократить кратность рециркуляции катализатора. [c.130]

Итак, зная свойства твердых частиц и располагая уравнениями для расчета гидравлического сопротивления, можно вычислить скорость начала псевдоожижения и хотя бы в первом приближении — размер пузыря, возникающего над отверстием распределительной решетки. Можно также рассчитать скорость подъема пузыря, а значит, и предполагаемые размеры областей нисходящего и восходящего движения масс твердого материала. Как только полость отделится от отверстия решетки, ее траектория будет определяться относительной локальной текучестью в слое последняя может беспорядочно изменяться по объему хорошо перемешанного слоя. [c.32]

Локальные изменения порозности в системах жидкость — твердые частицы наблюдали при псевдоожижении водой и глицерином стальных, алюминиевых и пластмассовых шариков диаметром от 2,86 до 3 18 мм в колонне толщиной 3,55 мм т. е. толщина слоя в опытах практически равнялась размеру одной частицы . Такая система удобна для изучения характера потока жидкости в слое. Было установлено, что зависимость порозности от скорости согласуется с уравнением (11,9), но значение 17, должно соответствовать действительной скорости стесненного осаждения частицы [c.51]

При описании гидромеханики псевдоожиженного слоя независимые переменные, отражающие движение твердых частиц и ожижающего агента, быстро изменяются на участке- пути, сопоставимом с размерами частиц. Между тем, в ряде предложенных уравнений авторы оперируют (с оговорками или без них) сглаженными переменными, характеристики которых усреднены по области, значительно превышающей размер частиц, но малой по сравнению с размерами всей системы. Полученные уравнения описывают движение ожижающего агента и твердых частиц как двух взаимнопроникающих сплошных сред такой метод уже содержит некоторые существенные допущения. Например, для области, по которой усредняется скорость частиц в окрестности данной точки, в действительности существует некоторое распределение скоростей, так что поведение системы, вообще говоря, предопределено характером этого распределения, а не средним значением скорости. Такая ситуация обычна для задач неравновесной статистической механики, причем известно, что описывать движение, используя локальную усредненную скорость, допустимо только в том случае, когда взаимодействие между частицами характеризуется достаточной силой и частотой, чтобы обеспечить квазиравновесное распределение скоростей. [c.75]

Мы не будем здесь рассматривать обоснованность этих допущений для концентрированных суспензий, образующих псевдоожиженный слой. Мы попытаемся прямо использовать готовый математический аппарат, разработанный для локальных усредненных переменных, чтобы преобразовать уравнения сплошности и количества движения для ожижающего агента и твердых частиц и соответствующие уравнения, записанные в сглаженных [c.75]

Приведенные выше уравнения движения и уравнения сплошности значительно сложнее соответствуюш,их уравнений для однофазной жидкости, и, видимо, решение этих уравнений возможно либо в очень простых случаях, либо после суш,ественных упро-ш ений. Наиболее простым получается решение для стационарного однородного псевдоожижения, когда локальная усредненная скорость твердой частицы во всех точках системы равна нулю, локальная усредненная скорость ожижающего агента постоянна в пространстве и времени и направлена вертикально вверх, а порозность одинакова по всему объему и не зависит от времени [c.84]

Ро локальное усредненное давление ожижающего агента в однородном псевдоожиженном слое Pi — возмущение локального усредненного давления ожижающего агента [c.118]

Уд — локальное усредненное значение вектора скорости твердых частиц в однородном псевдоожиженном слое [c.119]

Изолированные металлические пластины могут быть расположены на противоположных стенках аппарата с псевдоожиженным слоем, образуя электрический конденсатор, измеряющий электрическую емкость всего слоя в данном сечении аппарата. Это, в сущности, емкостный датчик, пластины которого раздвинуты на большое расстояние. Датчик такой конструкции может регистрировать только интегральный сигнал суммарно по всему объему между пластинами локальные возможности зонда существенно снижены. [c.126]

Картина потока, характеризуемого функцией представлена на рис. 1У-16, в, г для двух значений а % и /4. Это изображение относится к двухмерному полю но уравнению (IV,16) для трехмерного поля получается примерно такая же картина. По функции тока y fp можно найти локальную скорость газа в любой точке поля и по ней вычислить траектории и трассы, но следует помнить, что функция характеризует идеализированный случай, поэтому можно ожидать некоторых расхождений с экспериментом. Тем не менее, эта упрощенная теория удовлетворительно описывает свойства псевдоожиженного слоя, содержащего пузыри. [c.162]

Близость принятой теоретической модели к реальному механизму переноса тепла в неоднородном псевдоожиженном слое не исключает необходимости ее дальнейшего совершенствования. Отметим важность уточнения закономерностей расширения псевдоожиженных систем и определения локальных зависимостей е = / U), формул для R p с учетом конвективной и радиационной составляющих, а также 6 7 — толщины пристенной зоны Представляется также важным получение расчетных формул для и U ft применительно к тенлообменным поверхностям [c.430]

Скорость газа, выходящего из псевдоожиженного слоя, может заметно превышать скорость витания некоторых твердых частиц, входящих в состав слоя. Состояние системы непосредственно над слоем и на некотором расстоянии над его свободной поверхностью схематически представлено на рис. XIV-2. Свободную поверхность слоя газ покидает в виде крупных пузырей, т. е. прерывистого потока, несущего с собой как мелкие, так и крупные частицы. По выходе из псевдоожиженного слоя локальные скорости газа могут значительно изменяться на рисунке это отражено длиной соответствующих стрелок. [c.550]

Из-за поперечной неравномерности (а она наблюдается и в режимах фильтрации через неподвижный слой) часть элементов может начать работать и при скоростях ниже Umf- Кроме того, при небольшом количестве элементов возможно локальное псевдоожижение над каждым из них, что нашло практическое использование в сменно-циклических процессах [1]. — Прим. ред. [c.687]

Этот критический расход весьма важен при рассмотрении влияния неработающих элементов на течение таких экзотермических реакций, когда при отсутствии псевдоожижения в контактной зоне возникают локальные перегревы слоя. Последние могут, в свою очередь, привести к длительному нарушению псевдоожижения вследствие спекания зернистого материала. [c.690]

При псевдоожижении слоев с большим отношением Hq/D из-за колебаний расхода газа возможны отдельные локальные уплотнения материала, сопровождающиеся образованием поршней. Такой процесс неустойчив и при ограниченном запасе установки но давлению может закончиться образованием уплотненного слоя по всей высоте аппарата. Аналогичную ситуацию в пневмотранспорте называют завалом. [c.6]

В. Локальная структура псевдоожиженных газом слоев твердых частиц. В подавляющем большинстве технологических приложений используется псевдоожижение слоев твердых частиц газом. [c.156]

Механизм теплопереноса в псевдоожиженных газом слоях твердых частиц можно представить более отчетливо, если изучить локальную структуру течения газа и поведение частиц в слое (см. 2.8.4). [c.156]

При невысоких слоях и относительно малом сопротивлении газораспределителя возможен локальный проскок газа по образовавшимся отдельным каналам — так называемый канальный проскок, схематически показанный на рис. 1.12, а. В длинных и узких лабораторных колонках могут образовываться разрывы слоя на отдельные участки — поршневой режим псевдоожижения, схематически показанный на рис. 1.12, б. [c.28]

При возникновении возмущений, например, от струй, выходящих при 2 = О из отверстий газораспределительной решетки, твердая фаза придет в состояние направленного движения со скоростью V = V г, t), начнет изменяться ее локальная порозность и объемная концентрация а = а + ц z, t), также, соответственно, и локальная расходная скорость потока и = й + + W z, t). Примем эти приращения v, ц и w малыми первого порядка малости. При наличии возмущений всех параметров изменится и локальная межфазная объемная сила Ар/1. Будем считать, что при малых возмущениях закон зависимости Ар/1 = = F (о, и), остается таким же, как и для невозмущенного псевдоожиженного слоя, т. е. [c.68]

В реальном кипящем слое, естественно, имеются все промежуточные градации локальной порозности от = е,, до шах = 1- Двухфазная модель псевдоожижения, пренебрегающая этими градациями, является лишь определенным приближением, особенно подчеркивающим одну характерную черту кипящего слоя — неравномерность взаимодействия фаз. Эта особенность 76 [c.76]

Быстрое движение частиц об условливает равномерное распределение температуры в слое, в результате чего устраняются локальные перегревы, имеющие место в реа.ктор.ах вытеснения с неподвижным слоем твердых частиц. Это дает существенные преимущества при проведении реакций в адиабатических условиях, когда температура процесса определяется теплотой самой реакции. В реакторе с псевдоожиженным слоем отвод тепла для снижения температуры до заданного уровня осуществить труднее, чем в реакторе с неподвижным слоем, поскольку в нем сложнее создать необходимую поверхность теплообмена без снижения эффективности псевдоожижения. Конечно, могут быть использованы раз.бавленные среды, о.днако, это может привести к снижению скорости реакции. Еще одним недостатком такого реактора является истирание катализатора, в результате которого в газовый поток попадает пыль. [c.20]

Uq — локальное среднее значение скорости ожижающего агента в однородном псевдоожиженном слое [c.118]

Можно считать, что движение твердых частиц происходит только в результате действия сил лобового сопротивления, возникающих при обтекании их потоком газа. Согласно определению величина этих сил имеет тот же порядок, что и сила тяжести. Следовательно, если изменяется локальная скорость, то частицы вынуждены двигаться пли должно прекратиться псевдоожижение. Значит, если в газовом потоке возникла бы крунномасштаб-ная или вихревая турбулентность, то это соответственно привело бы к хаотическому движению твердых частиц. Однако было установлено, что такое движение отсутствует (возможно, за исключением систем с очень мелкими частицами). Изображение на фото 1У-27 не должно вызывать удивления, хотя его детальная интерпретация требует более серьезного подхода, чем это кажется первоначально. Траектория газа не является линией тока. [c.158]

От указанных недостатков в значительной мере свободен частотный метод определения вязкости псевдоожиженных систем, разработанный и реализованный в МИТХТ [2, 3]. Он состоит в наложении на псевдоожиженную снстему неустановившегося (но квазистационарного) возмущающего воздействия (предпочтительнее — медленных гармонических колебаний). Здесь возможно возвратно-поступательное движение двух плоских пластин или вращательное (реверсивное) движение соосных цилиндров с исевдоожижен-ным слоем между пластинами или цилиндрами. Как частный случай, наиболее удобный на практике, может быть использован одиночный цилиндр. Теоретический анализ позволил получить амплитудно-фазовые характеристики, по измеренным локальным значениям которых можно рассчитать кажущуюся вязкость псевдоожиженной системы или истинную вязкость капельной жидкости. Поскольку использование амплитудно-частотных характеристик связано с необходимостью предварительной калибровки прибора, вязкость псевдоожиженного слоя практически определяли по фазово-частотыым характеристикам, получаемым при размещении в слое миниатюрных тензодатчиков (их калибровка не требуется) на фиксированных расстояниях от оси цилиндра. По осциллограммам с тензодатчиков легко найти запаздывание одних слоев системы относительно других и рассчитать кинематическую вязкость псевдоожиженного слоя. — Доп. ред. [c.230]

С помощью вискозиметра Штормера были измерены локальные значения напряжений сдвига в псевдоожиженном слое, созданном в аппарате с перфорированными и колпачковыми распределительными решетками. По найденным напряжениям были рассчитаны значения так называемой вязкости в различных точках слоя. Оказалось, что вязкость значительно выше в слое при наличии перфорированных решеток, нежели колпачковых. В первом случае значения вязкости понижались по мере удаления от центра слоя к его перифбрпн, но мало зависели от расстояния над решеткой. Во втором случае, напротив, вязкость не зависела от радиальной координаты, но понижалась с увеличением расстояния от решетки. Очевидно, измерения локальных реологических характеристик слоя могут помочь выявить его структуру. [c.250]

Литературные данные о характере изменения к по высоте слоя I разноречивы (в частности, по данным рис. Х-12, к не меняется с ). Интенсивность теплообмена на высоте I определяется локальной гидродинамической обстановкой в каждом конкретном случае. В рассматриваемом аспекте показательны данные Шираи о распределении к в диаметральном сечении псевдоожиженного слоя (рис. Х-13). [c.436]

На фото XII1-3 представлен вид свободной поверхности слоя при различных его высотах и скоростях воздуха. На фото (а) труба находится на уровне поверхности слоя скорость воздуха составляет 0,5 Ясно видны образующиеся пузыри в горизонтальной диаметральной плоскости трубы, где, как уже было показано, локальная скорость воздуха примерно равна Таким образом, около горизонтальной трубы могут возникать пузырй при скоростях значительно ниже соответствующей началу псевдоожижения. Разумеется, в более высоком слое такие нреждевре- [c.527]

Кроме того, вряд ли правомерно связывать изменение интенсивности теплообмена непосредственно с ориентацией змеевйка, так как маловероятно, что теплообменные характеристики слоя в различных точках его объема идентичны и строго постоянны во времени. По этой причине при изучении влияния ориентации поверхности в слое более правильно измерять локальные коэффициенты теплоотдачи. Из таких работ может быть сделан общий вывод о том, что в широком диапазоне скоростей ожижающего агента теплообмен несколько интенсивнее к вертикальным трубам, нежели к горизонтальным. Однако вблизи начала псевдоожижения горизонтальная ориентация труб столь же благо-Ариятна, как и вертикальная, поскольку низкие коэффициенты [c.529]

Здесь уместно указать на общий порок методов измерения локальных значений какого-либо параметра с помощью датчика, размещаемого внутри псевдоожиженного (фонтанирующего) слоя структура системы нарушается датчиком в той самой точке, где Ъсуществ.чяется измерение локальной характеристики. — Прим. ред. [c.641]

Из рассмотрения рис. 2 можно сделать вывод, что одному п тому же коэффициенту пористости может соответствовать несколько значений а, т. е. одно и то же сыпучее тело прп одной и той же пористостп может оказывать различное сопротнвление сжатию в зависимости от характера предшествующего нагружения. Иными словами, для любого сыпучего тела каждая последующая стадия его напряженного состояния зависит от напряженного состояния предыдущей (его предыстории). На примере катализатора можно показать, что его напрян енное состояние при транспортировке является предшествующим процессу загрузки в реактор. Собственно процесс загрузки, также имеющий в динамике свое напряженное состояние, будет определять напряженное состояние в неподвижном слое последнее будет, в свою очередь, являться предысторией напряженного состояния, например процесса псевдоожижения и т. д. Можно предположить, что возникновение па одной из стадий в объеме слоя катализатора крупномасштабных или локальных неоднородностей пористости (т. е. зон непредельного и предельного равновесия) приведет к их усилению или ослаблению в последующей стадии. [c.31]

Как уже отмечалось, предысторией качества процесса псевдоожижения может являться качество структуры неподвижного слоя, загруженного в реактор. Предположим, что после загрузки в его структуре имеются мелкомасштабные своды, т. е. локальные зоны с переменной пористостью частиц. В момент пуска газа эти зоны способствуют каналообразованию, возникновению мелкомасштабных и затем крупномасштабных неоднородностей пористости в виде пузырей. Система газ — твердое тело становится неустойчивой. Если же сводов в структуре неподвижного слоя нет, что возможно только при отсутствии перемещений частиц при загрузке слоя, то нри псевдоожижепии не должно быть и пузырей. Убедительное доказательство этому получено в работе [861, когда автор на модели ожижал плоские частицы слюды. В таком слое вообще не возникало пузырей. Это можно объяснить тем, что пластинки слюды при загрузке укладывались плотно, без перемещений. [c.42]

Недостатком испытанной конструкции реактора с насыпным слоем катализатора (рис. 2.216) оказалось то, что из-за отклонения размера гранул катализатора СТК-1-7 от паспортных данных (диаметр гранул — 7,05 мм, длина гранул — 15,8 мм) в слое катализатора находилась часть гранул меньших размеров, что в ходе эксплуатации реактора при расчетной скорости потока, значительно меньшей критической скорости начала псевдоожижения, все же приводило к образованию локальных центров псевдоожижения, в которых наблюдалось истирание мелких гранул с выносом катализаторной пыли из реактора с восходящим потоком очищенного газа. С целью устранения истирания и уноса катализатора была выполнена переобвязка реактора с организацией нисходящего потока очищаемого газа при его прохождении через слой катализатора (рис. 2.23в). [c.124]

Коэффициенты теплоотдачи от частицы к жидкости в насадочных колоннах и псевдоожиженных слоях имеют важную общую особенность. Их можно выразить через коэффициент тепло- и массообмена одиночной частицы с помощью некоторых корректирующих множителей, если только число Пекле для частиц велико (ианример, больше 1000) илн, что то же самое, мало число единиц переноса для насадочной колонны или псевдоожиженного слоя. Если же число Пекле для частиц мало, т, е. велико число единиц переноса теплоты, то средние коэффициенты теплоотдачи могут оказаться крайне малыми. По-видимому, этот эффект в соответствии с изложенным в 2.1.5 можно объяснить неоднородностью распределения скорости газового потока. Необходимо отметить, что в таком случае в расчетах уже нельзя использовать средний коэффициент теплоотдачи необходим так называемый микропотоковый анализ, основаншлй на детальном учете локальных скоростей течения и локальных коэффициентов теплоотдачи. Локальные коэффициенты теплоотдачи при малых числах Пекле теоретически рассчитывались, но экспериментальные данные до настоящего времени отсутствуют. По-видимому, в этом направлении необходимы дальнейшие исследования. [c.94]

Одиночные пушри. Образование газовых пузырей является характерным свойством систем газ — твердые частицы. И з-за того что псевдоожиженные слои непрозрачны, исследование их локальной структуры представляет [c.156]

Коалесценция пузырей. С помощью миниатюрных емкостных зондов специальной формы, не искажающих состояния псевдоожижения, в [12] проведено исследование локальной структуры псевдоожиженных слоев болыпого диаметра (Од= 1 м). [c.157]

Уравнение (8) связывает локальный средний размер пузыря с избыточной скоростью на границе слоя и—и, , см/с, и высотой X, см, над распределительным устройством. В этом уравнении свойства псевдоожиженных твердых частиц 0пределя10тся только минимально необходимой для псевдоожижения скоростью Следует подчеркнуть, что определяющим фактором является имеино избыточная скорость, а не отношение и и, , как это часто считают. На рис. 8 результаты расчетов, нроведеппых по уравнению (8), сравниваются с экспериментальными. [c.158]

Практически, однако, в аппаратах постоянного сечения неоднородности слоя относительно малы и хотя локальное псевдоожижение в отдельных участках начинается несколько ранее достижения критического условия (1.9), рассчитанного по среднему удельному весу -ун, но оно лишь ппиводит к более равномерному распределению зерен. Равенство (L9) поэтому является практически реально основным условием перехода стационарного слоя в псевдоожиженное состояние. [c.19]